(57)【要約】  一例においては、シート媒体のトレイのベイルシステムは、トレイの中のシートに力を加えるように構成されるベイルと、シート上のベイルの力に対抗するように構成される付勢機構と、この付勢機構をシート上のベイル力に対抗させる度合いを制御するように構成される制御機構とを有する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シート媒体のトレイのベイルシステムであって、
前記トレイの中のシートに力を加えるように構成されるベイルと、
前記シート上の前記ベイルの力に対抗するように構成される付勢機構と、
前記付勢機構を前記シート上の前記ベイルの力に対抗させる度合いを制御するように構成される制御機構と
を備えているシステム。
【請求項２】
前記付勢機構がバネを備え、
前記制御機構が、前記付勢機構を前記シート上の前記ベイルの力に対抗させる度合いを制御するように、前記バネの張力を変化させるアクチュエータを備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記制御機構が、前記付勢機構を前記シート上の前記ベイルの力に対抗させる度合いを制御するために、前記シート上の前記ベイルの力に対抗するように前記付勢機構を前記ベイルに連結し、かつ前記シート上の前記ベイルの力に対抗しないように前記付勢機構を前記ベイルから連結解除するカプラを備えている、請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記制御機構が、軸と、モータと、前記モータの付勢にて前記軸を回転させるように構成される駆動トレインとを含む駆動機構を備え、
前記軸が第１の回転位置にあるときに前記付勢機構を前記ベイルに連結し、かつ前記軸が前記第１の位置とは異なる第２の回転位置にあるときに前記付勢機構を前記ベイルから連結解除するように、前記カプラが前記軸に動作可能に接続されている、請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記カプラが、前記軸及び前記駆動トレイン間、並びに／又は前記軸及び前記ベイル間にて動作可能に接続されている、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記カプラが、
前記軸及び前記駆動トレイン間に接続された第１のロストモーションカプラと、
前記軸及び前記ベイル間に接続された第２のロストモーションカプラと
を備えている、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
前記第１のロストモーションカプラは、前記駆動トレインの端部の指状部、及び前記軸の端部の嵌合部を備え、前記嵌合部はその中に空隙を有し、前記指状部は、前記モータが前記付勢機構よりも優位でない第１の回転位置に前記軸があるときに前記付勢機構を前記軸に連結する第１の位置と、前記モータが前記付勢機構よりも優位である第２の回転位置に前記軸があるときに前記付勢機構を前記軸から連結解除する閉位置との間にて、前記空隙内で可動になっており、
前記第２のロストモーションカプラは、前記軸上のピン、及び前記ベイルのスロットを備え、前記ピンは、前記ピンが前記ベイルと係合する第１の回転位置に前記軸があるときに前記軸を前記ベイルに連結する第１の位置と、前記ピンが前記ベイルと係合しない第２の回転位置に前記軸があるときに前記軸を前記ベイルから連結解除する係合解除位置との間にて、前記スロット内で可動になっている、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
シート媒体のトレイのベイルシステムであって、
前記トレイの中のシートにベイルの力を加えるように構成されるベイルと、
前記ベイルを支持する軸と、
前記軸に第１の方向にトルクを与えるように前記軸に動作可能に接続されたバネと、
前記ベイルのスロットと、
前記スロットにおける前記軸上のピンであって、前記ピンが前記スロットの一方の端部にて前記ベイルと係合して、バネの力によって前記ベイルの力に対抗する係合位置に前記ピンを移動させるように前記バネが付勢するときに、前記軸が第１の方向に回転可能になる、ピンと
を備えているシステム。
【請求項９】
前記バネの力が、前記ベイルの力未満になっている、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
前記バネの力よりも優位となるために、前記第１の方向とは反対の第２の方向に前記軸にトルクを与えるように前記軸に動作可能に接続されたモータを備えている請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
前記モータが前記バネの力よりも優位でない第１の位置と、前記モータが前記バネの力よりも優位である第２の位置との間にて可動であるロストモーションカプラを含む駆動トレインを介して、前記モータが前記軸に接続されている、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
前記バネの力を変化させるアクチュエータを備えている請求項８に記載のシステム。
【請求項１３】
媒体トレイの中のシートに加えるベイルの力を変化させるために、前記ベイルの軸に選択的にトルクを与える命令を有するプロセッサ可読媒体。
【請求項１４】
前記ベイルの力を変化させるために、前記ベイルに選択的にトルクを与える前記命令が、付勢バネの張力を変化させる命令と、前記ベイルの力に対抗するように前記バネを前記ベイルに連結する命令と、前記ベイルの力に対抗しないように前記バネを前記ベイルから連結解除する命令とを含む、請求項１３に記載のプロセッサ可読媒体。
【請求項１５】
請求項１３に記載のプロセッサ可読媒体を実装するコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
プリンタ、コピー機、及びシート媒体処理機械の中で使用されるか、又はこれらと共に使用される出力装置は、シートの積み重ね部分に排出されるシートを制御するのを補助するために、ベイル（bail、シート押さえ）を有している。例えば、各シートを出力トレイの所望の位置に止めるためには、シートは、積み重ね部分に排出されるときにベイルの下で摺動する。
【図面の簡単な説明】
【０００２】
【図１】シート媒体のトレイのベイルシステムに関する一例を示すブロック図である。
【図２】図１のブロック図に示すようなベイルシステムを実装した一例を示す等角投影図である。
【図３】図１のブロック図に示すようなベイルシステムを実装した一例を示す等角投影図である。
【図４】図１のブロック図に示すようなベイルシステムを実装した別の一例を示す等角投影図である。
【図５】図１のブロック図に示すようなベイルシステムを実装した別の一例を示す等角投影図である。
【図６】図１のブロック図に示すようなベイルシステムを実装した別の一例を示す等角投影図である。
【図７】図１のブロック図に示すようなベイルシステムを実装した別の一例を示す等角投影図である。
【図８】図１のブロック図に示すようなベイルシステムを実装した別の一例を示す等角投影図である。
【図９】図１のブロック図に示すようなベイルシステムを実装した別の一例を示す等角投影図である。
【図１０】図１のブロック図に示すようなベイルシステムを実装した別の一例を示す等角投影図である。
【図１１】図１のブロック図に示すようなベイルシステムを実装した別の一例を示す等角投影図である。
【図１２】図１のブロック図に示すようなベイルシステムを実装した別の一例を示す等角投影図である。
【図１３】図１のブロック図に示すようなベイルシステムを実装した別の一例を示す等角投影図である。
【図１４】図１のブロック図に示すようなベイルシステムを実装した別の一例を示す等角投影図である。
【図１５】シート媒体のトレイのベイルシステムに関する別の一例を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【０００３】
同じ部品の符号は、全ての図面を通して、同じ又は類似の部品を表わす。図面は必ずしも原寸に比例しないものとなっている。
【０００４】
いくつかのシート媒体処理機械は、複数の異なるシートタイプ及びサイズを処理できるようになっている。速度、力、又は他のシート排出条件は、特定の機械、又は同じタイプの出力装置を利用する異なる機械間で様々であることがある。例えば、コーティングされていないＡ３サイズ印刷用紙のシートを適切に制御するための望ましいベイルの力は、より短くかつより硬質なＡ４用紙のシート、又はコーティングされた光沢用紙を適切に制御することには、不適切な場合がある。
【０００５】
より多くの種類の媒体シート及び排出条件に適合させるために、ベイルが伝達できる力の範囲を拡大する助けとなるように、新しいベイルシステムが開発されてきた。１つの例において、ベイルシステムは、シートに力を加えるように構成されるベイルと、シート上のベイルの力に対抗するように構成されるバネ又は他の付勢機構と、付勢機構をシート上のベイルの力に対抗させる度合いを制御するように構成される制御機構とを含む。制御機構は、例えば、ベイル軸及びベイルの間、並びに軸及びモータ駆動トレインの間におけるロストモーションカプラ（lost motion coupler、空動きカプラ、空動き連結器）を使用して、付勢バネによってベイル軸に与えられたトルクを制御するために実装され得る。制御機構は、別の例として、付勢バネの張力を変化させるアクチュエータを使用して、バネによってベイル軸に与えられたトルクを制御するために実装され得る。
【０００６】
図面により示すと共に以下で説明するように、これら及び他の例が例示されるが、「発明を実施するための形態」に続く「特許請求の範囲」において定義される本発明の範囲を限定するものではない。
【０００７】
本明細書で用いられる「及び（並びに）／又は（若しくは）」は、１つ又は複数の関係したものを意味し、「ベイル」は、媒体シートをトレイに保持又は位置付けるヒンジアームを意味し、「付勢機構」は、所定のものを所定の位置又は所定の状態に向けて付勢する機構を意味し、「ロストモーションカプラ」は、他の部品に力又は運動を加えることなく、部品間の空隙が１つの部品を動かすことができる運動の範囲を作り出すカプラを意味し、「プロセッサ可読媒体」は、プロセッサによって使用される命令を具現化、含有、保存、又は維持でき、例えば、回路、集積回路、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、ハードドライブ、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、並びにメモリカード及びメモリスティック及び他の携帯記憶装置を含み得る任意の非一時的な有形媒体を意味し、「トレイ」は、例えば、入力トレイ又は出力用容器を含み、かつ媒体シートを支持する構造体を意味する。
【０００８】
図１は、シート媒体トレイ１２におけるベイルシステム１０の１つの例を示すブロック図である。図１を参照すると、ベイルシステム１０は、トレイ１２の中のシート１６に力を加えるように構成されるベイル１４を含む。図１のトレイ１２は、個々の媒体シート又は媒体シートの積み重ね部分を保持又は支持するように構成される任意の好適な構造体を表わし、例えば、プリンタ又はコピー機と共に（又はそれらに）使用される出力装置用容器を含む。ベイルシステム１０は、トレイ１２の中のシート１６上にベイル１４によって加えられる力に対抗するように構成される付勢機構１８、及び付勢機構１８をシート１６上のベイル１４の力に対抗させる度合いを制御するように構成される制御機構２０も含む。
【０００９】
図２及び図３は、図１のブロック図に示すようなベイルシステム１０を実装する１つの例を示す。図２及び図３を参照すると、付勢機構１８がバネ１９として実装され、制御機構２０が、バネ１９の張力を調整するアクチュエータ２１として実装される。ベイル１４は、トレイ１２の中のシート又はシートの積み重ね部分にベイルの力を加えるように、トレイ１２の上に位置付けられる。ベイル１４の上流部２４は、軸２２上で支持され、ベイル１４の下流部２６は、トレイ１２上に延出する。したがって、付勢バネ１９によって加えられる反力がない場合、ベイル１４の下流端部２６はトレイ１２（又はトレイ１２の中のシート）上に静止し、トレイ１２の中に移動するシートに加えられるベイルの力は、ベイルの重量そのものに相当する。他の好適なベイルの力の構成もまた可能である。例えば、ベイル１４は、ベイルの力を増加させるために、トレイ１２に対して負荷をかけるバネであってよい。このコンテキストの「上流」及び「下流」は、シートがトレイ１２の中にて移動する方向を指す。
【００１０】
付勢バネ１９の反力は、レバーアーム２８を介して軸２２に接続され、図３の矢印３０で表示するように、軸に付勢トルクを与える。この図では、トルク３０の方向は時計回りである。トルク３０の量は、バネ１９の力及びレバーアーム２８の有効長によって決定される。この例では、トルク３０によって生じた反力は、ベイル１４の穴３４の中における軸１４上のピン３２を介して、ベイル１４に伝達される。図２及び図３に示すピン／穴の伝達は、１つの例に過ぎない。他の好適な伝達もまた可能である。
【００１１】
この例でも、付勢バネ１９は、シャーシ又は他の固定部３６と、レバーアーム２８との間に接続された伸縮バネとして構成される。直線アクチュエータ２１は、ベイル１４に加えられる反力を調整するために、バネ１９の長さを制御する。アクチュエータ２１は手動で操作されてよく、又はアクチュエータ２１は、モータ及びプログラム可能なコントローラを使用して自動で操作されてもよい。ラック及びピニオンのアクチュエータ２１を示すが、任意の好適な直線アクチュエータを使用して、伸縮バネ２０の長さを調整してよい。他の好適なバネ／アクチュエータの構成もまた可能である。例えば、軸２２に接続されたトーションバネを、回転アクチュエータと共に使用して、所望の反力をベイル１４に加えることができる。
【００１２】
１つの例において、バネ１９、アクチュエータ２１、及びレバーアーム２８は共に構成されて、ゼロからベイル１４の重量をいくらか超えた間にある反力の範囲を実現する。アクチュエータ２１がゼロの反力を加えるように設定されると、ベイルの力はバネ１９によって影響を受けない。アクチュエータ２１が、ゼロよりも大きいがベイル１４の重量未満である反力を加えるように設定されると、ベイル１４は、ベイル１４の重量未満であるベイルの力で、トレイ１２（又はトレイ１２の中のシート）上に静止し続けることになる。アクチュエータ２１が、ベイル１４の重量よりも大きな反力を加えるように設定されると、ベイル１４はトレイ１２から持ち上がり、トレイ１２の中に移動するシートに加えられるベイルの力が、さらに低減されるか、又は除去される。
【００１３】
図４〜図１３は、ベイルシステム１０を実装する別の例を示す。図４は、トレイ１２及びシャーシ３６を伴うベイルシステム１０を示す。図５〜図７、図８〜図１０、及び図１１〜図１３は、ベイルシステムにおける構成要素の異なる位置を示す各セットの詳細図である。図４〜図１３を参照すると、制御機構２０は、起動トレイン４０及び第１のロストモーションカプラ４２を介して、軸２２に動作可能に接続されたモータ３８を含む。制御機構２０は、部品を正確に配置する助けとなるように、モータ３８に動作可能に接続された位置エンコーダ４３も含んでよい。この例では、図６、図９、及び図１２で最もよく分かるように、ロストモーションカプラ４２は、駆動トレイン４０の端部の駆動指状部４４と、軸２２の端部の嵌合部４６であって、噛み合う従動の嵌合部４６とを含む。駆動指状部４４は、空隙５２の各端部４８，５０において、軸の嵌合部４６と係合する。空隙５２は、運動の範囲を作り出し、空隙を介して、力又は運動を、嵌合部４６、したがって、軸２２に加えることなく、指状部４４を動かすことができる。図に示す例において、駆動指状部４４は、嵌合部４６の各端部４８，５０と効果的に噛み合う助けとなるように、Ｖ字形状の部品として構成され、かつプラスチック部品４６の成型制約内で、強度を増加させるように構成される。
【００１４】
制御機構２０は、軸２２をベイル１４に連結させるために、第２のロストモーションカプラ５４も含む。この例では、ロストモーションカプラ５４は、軸２２上のピン３２、及びベイル１４のスロット３４を含む。ピン３２は、スロット３４の各端部でベイル１４と係合できる。スロット３４は、運動の範囲を作りだす空隙を形成し、この空隙を介して、ピン３２及びベイル１４のうちの一方又は両方は、他の部品に力又は運動を加えることなく動くことができ、例えば、媒体シートがトレイ１２に追加されるときにベイル１４を持ち上げることができる。
【００１５】
付勢バネ１９からのトルク３０（図８）の方向は、図５〜図１３の斜視図から見ると、反時計回りである。したがって、図５〜図７及び図８〜図１１の部品の位置を比べることでよく分かるように、モータ３８が駆動指状部４４を、空隙端部４８から離れるように反時計回りに回転させて空隙に入れるとき、軸２２は、バネ１９の付勢で反時計回りに回転することができ、軸のピン２２を、ベイルのスロット２４の逆向（持ち上げ）端部に向けて動かす。図８〜図１１に示すように、付勢バネ１９は軸のピン３２を、スロット３４の逆向端部に回転させてベイル１４と係合させており、それによって、バネ１９をベイル１４に連結させて、ベイル１４に所望の反力を加える。同様に、バネ１９は空隙の端部４８を駆動指状部４４に向けて回転させている。バネ１９によって加えられる反力が、ベイルの力よりも大きくて、バネがベイル１４を持ち上げるとき、バネ１９は軸２２を、空隙端部４８が駆動指状部４４に接触するまで回転させることになる。したがって、駆動指状部４４の位置を、持ち上がる範囲を制限する止め具として使用してもよい。
【００１６】
モータ３８が、バネ１９を無効にするために、駆動指状部４４を空隙端部４８に対して時計回りに回転させるとき、軸２２は時計回りに回転して、軸のピン３２をベイルのスロット３４の逆向端部から離すように動かし、図５〜図７に示すように、ベイル１４を付勢バネ１９から連結解除する（ベイル１４に反力が加えられない）。モータ３８は、図１１〜図１３に示すように、空隙端部５０に対して反時計回りに回転して、ベイル１４を持ち上げてもよい。（端部４８，５０を伴う）空隙５２が、この例においてカプラ４２の軸側にあるが、空隙５２はカプラ４２のモータ側にあってよい。
【００１７】
２つのロストモーションカプラ４２，５４を使用することで、反力をベイル１４に選択的に適用することが可能となり、一方で、ベイル１４が、バネ１９又はモータ３８のいずれかからの任意の力を受けずに機能できる。例えば、ロストモーションカプラ５４なしで軸２２をベイル１４に連結すると、モータ３８は、ベイル１４を押さえることなしに、バネ１９よりも優位であることができず、ロストモーションカプラ４２なしにモータ３８を軸２２に連結すると、モータ３８は（常にトルクを軸２２に加えることによって）常にバネ１９よりも優位であり、それによって、バネ１９は、ベイルの力に対抗できなくなる。
【００１８】
図１４は、ベイルシステム１０を実装する別の例を示す。図１４を参照すると、制御機構２０は、アクチュエータ２１及びモータ３８、駆動トレイン４０、並びにロストモーションカプラ４２，５４を含む。したがって、このベイルシステム１０の実装において、付勢バネ１９からベイル１４に加えられる反力の量は、図２及び図３を参照して上述したように、連続体に沿ってアクチュエータ２１によって調整されてよく、反力を、図４〜図１３を参照して上述したように、モータ３８によってオンとオフとを切り替えてよい。
【００１９】
図１５に示すように、ベイルシステム１０は、機構２０の要素を制御するためにコントローラ５６も含んでよい。図１５にて表されずに以下の説明で参照する部品は、図２〜図１４に示す。図１５を参照すると、コントローラ５６は、媒体トレイの中のシートに加えるベイルの力を変化させるように、選択的にトルクをベイルの軸２２に与えるトルク制御命令５８を含む。命令５８は、プロセッサ可読媒体６０に常駐し、コントローラ５６のプロセッサ６２によって実行される。コントローラ５６は、例えば、プリンタ、コピー機、若しくは他のシート処理機械のコントローラ内、又は制御機構２０のアクチュエータ２１及び／若しくはモータ３８用の「ローカル」コントローラ内に実装されてよい。１つの例において、図２及び図３を参照して上述したように、命令５８は、付勢バネ１９の張力を変化させることによってベイルの力を変化させるために、選択的にトルクを軸２２に与える命令を含む。１つの例において、図４〜図１３を参照して上述したように、命令５８は、ベイル１４の力に対抗するように付勢機構１８をベイル１４に連結することによって、及びベイル１４の力に対抗しないように付勢機構１８をベイル１４から連結解除することによって、ベイルの力を変化させるために選択的にトルクを軸２２に与える命令を含む。
【００２０】
上述のように、図により示し本明細書にて説明した例が例示されているが、以下の特許請求の範囲で定義される本発明を限定するものではない。
【００２１】
特許請求の範囲で用いられる「Ａ」、「ａｎ」及び「ｔｈｅ」は、１つ又は複数を意味する。例えば、「ａ  ｂｉａｓ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ」は、１つ又は複数の付勢機構を意味し、「ｔｈｅ  ｂｉａｓ  ｍｅｃｈａｎｉｓｍ」は、１つ又は複数の付勢機構を意味する。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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